A Terra pulsante - Parte IV: Outros ciclos da natureza

Por Marco Gonzalez

(Atualização em 05/08/2026)

O Sol, um dos principais agentes do pulsar da Terra, em seu ciclo solar 20 (o vigésimo desde 1755 [spacetoday, 2005]) com uma das maiores erupções solares já registradas

(Crédito: NASA, imagem de 19/12/1973)

Em um Universo onde os objetos giram em seus eixos e ao redor de outros objetos, parece lógico esperar que muitos ciclos de diversas naturezas e dimensões sejam encontrados [Cañizares, 2011; Halpern, 2014; Durrani, 2025].

Na lista de ciclos da natureza podem ser considerados o ciclo geológico e outros que extrapolam o nosso planeta. O ciclo geológico, em sentido restrito, é um sinônimo para o ciclo das rochas, mas, em sentido mais amplo, inclui as interações complexas dos materiais que constituem a Terra, além dos ciclos tectônico e das rochas. São processos que se influenciam mutuamente, como os ciclos biogeoquímicos, ou seja, os ciclos químicos afetados pela atividade biológica [Worsley et al, 1986; Schröder et al, 2016; Peloggia, 2018; Dien et al, 2020; geoetc, 2020; Ha e Schleiger, 2024; Brainard e Henderson, 2026].

Estes ciclos biogeoquímicos descrevem os caminhos por onde os elementos químicos se movem na Terra através dos compartimentos bióticos (da biosfera) e abióticos (da atmosfera, hidrosfera e litosfera) [Pérez-Guzmán et al, 2010].

Além destes, há ainda ciclos naturais que estão ao nosso redor através de eventos como marés, glaciações e manchas solares. É possível identificar ciclos em diferentes escalas no tempo (desde os que se estendem por eras até os que se repetem a cada poucos segundos) e no espaço (desde o interior da Terra até bem fora dela) [geological_digressions, 2026].

1. Ciclos biogeoquímicos

Entre os ciclos biogeoquímicos, podem ser citados o ciclo da água e os ciclos de diversos elementos, como ferro, carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e fósforo.

1.1. O ciclo da água

Das reservas de água na Terra, 97,5% é salgada. Da água restante, mais de 99% é subterrânea ou gelo. Menos de 1% está presente em lagos e rios [Fowler et al, 2013].

A água da Terra está sempre em movimento e mudando de estado entre líquido, gasoso e sólido. O ciclo da água, ou ciclo hidrológico, descreve seus movimentos e as alterações de estado, acima e abaixo da superfície da Terra. Em média, a água da atmosfera é renovada a cada 16 dias, a do solo a cada ano, a água das áreas úmidas é substituída a cada 5 anos, a dos lagos a cada 17 anos e a água subterrânea é renovada, em média, a cada 1.400 anos [NOAA_hydrology, 2012; USGS_WCS, 2023].

Principais processos do ciclo da água.

(Crédito: notasgeo).

O ciclo da água se viabiliza através da energia do Sol, que aquece os oceanos e outros corpos de águas superficiais, além do gelo, e os transforma em vapor. Estão incluídos no ciclo da água os seguintes processos [Costa e Pauliquevis, 2009; NOAA_hydrology, 2012; Fowler et al, 2013]:

• Evaporação – diversos fatores, como temperatura do ar, pressão de vapor, vento e pressão atmosférica, afetam a quantidade de evaporação natural que leva a água para a atmosfera. No caso da água em forma de gelo, o processo se chama sublimação.
• Condensação – é causada pelo resfriamento do ar ou pelo aumento da quantidade de vapor no ar até o ponto de saturação.
• Precipitação – em nuvens altas e frias, quando as gotas de água atingem um tamanho crítico ao formarem cristais de gelo caem arrastando gotas próximas. Como chuva ou como neve, a precipitação chega à superfície da Terra, alcançando solo e plantas. Em regiões tropicais, não havendo gelo, as gotas maiores se envolvem com as menores e crescem até vencer a resistência do ar.
• Escoamento – pode ser superficial, através de canais na superfície formando bacias hidrográficas (ou de captação) ou acontecer em águas subterrâneas. O escoamento superficial é uma das principais formas pelas quais minerais e elementos, como carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre, são reciclados. A água subterrânea flui sob a influência de pressão e gravidade e, eventualmente, é descarregada na superfície através de nascentes ou por infiltração em córregos, rios, lagos ou zonas úmidas.
• Infiltração no solo – é governada pelas condições do solo, como porosidade e permeabilidade, e pela quantidade de água na superfície. Neste caminho a água pode ser absorvida pelas raízes das plantas.
• Percolação – consiste no movimento da água através do solo, pela gravidade e por forças capilares. As rochas podem servir como reservatórios subterrâneos naturais (aquíferos) para armazenamento de água. Toda a água subterrânea está em movimento ainda que lentamente.
• Transpiração – processo biológico que acontece quando a água do interior das plantas é transferida para a atmosfera como vapor de água, com dois objetivos: movimentar os nutrientes para a parte superior das plantas e resfriar as folhas expostas ao sol. A vegetação geralmente retarda a evaporação do solo.

O ciclo da água impulsiona os outros ciclos biogeoquímicos [nature_water, 2025].

1.2. O ciclo do ferro

Estima-se que o ferro constitua 88,8% da massa do núcleo do nosso planeta. Porém, ele é também bastante abundante na crosta, sendo encontrado como óxido em rochas. O ferro é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre e compõe mais de 30% da massa da Terra estando onipresente na atmosfera, na biosfera, na litosfera e na hidrosfera [Pérez-Guzmán et al, 2010; Frey e Reed, 2012; Cavassa et al, 2013].

No início da formação da Terra, o ferro correspondia a aproximadamente um terço dos constituintes dela e, por ter densidade maior que a dos outros elementos, formou, juntamente com o níquel, o núcleo do planeta [Cavassa et al, 2013].

A história da geobiologia do ferro reflete a coevolução da vida e de seu ambiente no nosso planeta. Seu papel central na biologia moderna é provavelmente um legado da Terra primitiva, quando a atmosfera arqueana era essencialmente desprovida de oxigênio e os oceanos com carência de oxigênio dissolvidos continham abundante ferro disponível na cadeia alimentar marinha. Minerais de sulfeto de ferro podem ter fornecido energia para os primeiros organismos terrestres. Formações ferríferas bandadas documentam a evolução da fotossíntese oxigenada [Schröder et al, 2016; Arósio e Bou-Abdallah, 2026].

O ferro continua a desempenhar um papel proeminente como micronutriente e em reações de oxirredução

Reação de oxirredução: reação que envolve transferência de elétrons entre dois átomos, moléculas ou íons, ou seja, quando é alterado o número total de elétrons sendo removidos de um elemento (produzindo estado de oxidação aumentado) ou adicionados a um elemento (produzindo estado de oxidação diminuído).

mediadas por micro-organismos, provavelmente facilitadas pelo desenvolvimento de sideróforos

Sideróforos: compostos orgânicos que atuam na absorção de ferro por organismos como bactérias e fungos.

[Li et al, 2023; Arósio e Bou-Abdallah, 2026].

Principais processos do ciclo do ferro.

(Crédito: notasgeo).

Os seguintes processos estão incluídos no ciclo do ferro [Schröder et al, 2003; Langmann et al, 2009; Duggen et al, 2010; Schmidt et al, 2010; Pérez-Guzmán et al, 2010; elementsmagazine, 2011; Konhauser et al, 2011; Olgun et al, 2011; Raiswell, 2011; Gerringa et al, 2012; Akerman et al, 2014; Wadley et al, 2014; Kertész e Frossard, 2015; Tagliabue e Resing, 2016; Ye e Volker, 2017; Laufkötter et al, 2018; Person et al, 2021; Bábek et al, 2023; González et al, 2024; Führing et al, 2025]:

• Intemperismo químico e biológico – minerais que contêm ferro são destruídos, liberando-o em solução aquosa.
• Transporte e distribuição – podem ser gerados complexos dissolvidos, coloides
  
  

  Coloide: mistura com partículas de tamanhos variados, constituída por aglomerados de moléculas. As partículas possuem dimensões entre 2 e 1000 nanômetros. Parece homogêneo a olho nu. Neblina e leite são exemplos de coloides.

  
  
  ou fases minerais pouco solúveis. Com sulfetos dissolvidos, podem ser produzidos sulfetos de ferro (pirita) insolúveis.
• Movimento de partículas de poeira – longe da costa, estima-se serem a principal fonte de ferro para os oceanos.
• Derretimento de geleiras e icebergs – em regiões glaciais, o fluxo de ferro bio-disponível fornecido pode ser semelhante ao do fluxo eólico.
• Emissões de sistemas hidrotermais
  
  

  Sistema hidrotermal: distribuição de fluidos quentes que circulam lateral e verticalmente a diversas temperaturas e pressões abaixo da superfície da Terra.

  
  
  – no fundo do mar, podem constituir outra fonte de ferro.
• Fluxo de fluídos de poros de rochas sedimentares – fonte ainda pouco quantificada de ferro ferroso nas margens continentais. O ferro pode chegar às plataformas continentais ou migrar para bacias profundas e ser imobilizado como pirita.
• Transporte como cinzas vulcânicas – este material pode chegar ao oceano onde partículas grosseiras afundam e as demais viajam mais longe aumentando a quantidade de ferro biodisponível.
• Redução – óxidos de Fe³⁺, como hematita e magnetita, e argilas ricas em Fe, como esmectita, podem ser reduzidos por microorganismos.

Ao longo do tempo geológico, o ciclo biogeoquímico do ferro tem controlado os principais ciclos de nutrientes, como o ciclo do carbono [Schröder et al, 2016].

1.3. Outros ciclos biogeoquímicos importantes

Carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e fósforo constituem os blocos de construção de todas as principais macromoléculas biológicas, incluindo proteínas,

Proteina: substância altamente complexa presente em todos os organismos vivos. Possui grande valor nutricional e estão diretamente envolvidas nos processos químicos essenciais à vida.

ácidos nucleicos,

Ácido nucleico: grandes biomoléculas compostas por bases nitrogenadas, grupos fosfato e moléculas de açúcar. Cada tipo de ácido nucleico tem uma estrutura distinta e desempenha um papel diferente em nossas células.

lipídios

Lipídio: componentes de organismos vivos, insolúveis em água, solúveis em solventes orgânicos e contendo longas cadeias de grupos hidrocarbonetos.

e carboidratos

Carboidratos: compostos naturais e derivados formados a partir deles. São provavelmente as substâncias orgânicas mais abundantes e disseminadas na natureza, sendo constituintes essenciais de todos os seres vivos. O termo carboidrato significa "carbono hidratado"; a fórmula geral Cx(H2O)y é comumente usada para representar muitos carboidratos.

[Falkowski e Godfrey, 2008].

Estes cinco elementos estão dispersos na atmosfera, no solo, na água e nas rochas e, além de serem afetados pela energia do sol, sofrem a ação de processos geológicos, como intemperismo, erosão, drenagem de água e subducção de placas tectônicas. Este fluxo de energia e nutrientes é a base dos ciclos biogeoquímicos [Bear eet al, 2022].

Fluxo de energia e nutrientes.

(Imagem traduzida e adaptada de: OpenStax).

1.3.1. O ciclo do carbono

O carbono pode ser armazenado por longo tempo na atmosfera, em corpos de água, em sedimentos oceânicos, no solo, nas rochas, em fósseis e no interior da Terra. No ar, existe em grande parte como dióxido de carbono, que se dissolve na água podendo produzir bicarbonato. O nível de dióxido de carbono na atmosfera é influenciado pelo reservatório de carbono nos oceanos e vice-versa [Marinov e Sarmiento, 2004; NASA_carbon, 2011; Mathis et al, 2024; rotel_carbon, 2024; EPA_acidification, 2026].

Grande parte do dióxido de carbono globalmente liberado foi armazenado no manto quando a Terra se formou. Rochas carbonáticas atualmente constituem importante reservatório de carbono [columbia_carbon, 2013].

O ciclo do carbono compreende dois circuítos interconectados [Hayes e Waldbauer, 2006; NASA_carbon, 2011; Martinelli e Augusto, 2022; Diaz e Namekawa, 2026]:

• Circuíto biológico – é rápido e constituído pela série de trocas de carbono entre organismos vivos.
• Circuíto biogeoquímico – é lento e realizado por processos geológicos que só se completam em milhões de anos.

Principais processos do ciclo do carbono.

(Crédito: notasgeo).

Os processos do ciclo do carbono são os seguintes [NASA_carbon, 2011; UCAR_cycles, 2011; columbia_carbon, 2013; Fowler et al, 2013; Narayanan, 2022; NOAA_carbon, 2025]:

• Fotossíntese – plantas, algas e bactérias utilizam energia da luz solar para combinar o dióxido de carbono a partir da atmosfera com água para formar hidratos de carbono, que armazenam energia. O oxigênio é um subproduto liberado na atmosfera.
• Respiração – consumidores como animais, fungos e bactérias obtêm assim sua energia do excesso de biomassa. O oxigênio da atmosfera é combinado com carboidratos para liberar a energia armazenada. Água e dióxido de carbono são subprodutos. Ao longo do tempo geológico, houve mais oxigênio liberado na atmosfera e dióxido de carbono removido pela fotossíntese do que o inverso.
• Intemperismo – processo ativado quando dióxido de carbono e outros gases atmosféricos dissolvem-se nas águas superficiais com consequente reação com minerais provocando alteração química e decomposição.
• Infiltração no solo e decomposição – o carbono pode ser armazenado no solo como carbono orgânico, resultado da decomposição de organismos vivos, ou como carbono inorgânico proveniente do intemperismo de rochas e minerais terrestres.
• Sedimentação – águas superficiais podem levar dióxido de carbono dissolvido e, após, formar compostos como o carbonato de cálcio, um dos principais componentes das conchas de organismos marinhos. Estes organismos são a origem da formação do calcário, onde o carbono pode ser mantido longe do ciclo por um longo tempo.
• Fossilização – o carbono pode se localizar mais profundamente em combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, que são também reservatórios de carbono.
• Metamorfismo – sedimentos do fundo do oceano com carbono são capturados nas profundezas da Terra por subducção.
• Ascensão – em zonas de subducção, após o metamorfismo especialmente de carbonatos, há alimentação dos processos vulcânicos.
• Erupção – o carbono pode ser liberado como dióxido de carbono nas erupções vulcânicas ou através de fontes hidrotermais. O equilíbrio entre o intemperismo, a subducção de placas tectônicas e o vulcanismo controlou as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono ao longo dos períodos geológicos antes da Revolução Industrial.
• Queima de combustíveis fósseis – além da atividade vulcânica, mais recentemente, a queima de combustíveis fósseis traz o carbono de volta ao ciclo.

A energia do Sol é o agente crucial na conservação e reciclagem dos nutrientes dos seres vivos na Terra. Neles, associados às moléculas orgânicas, há quatro elementos principais além do carbono: oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e fósforo, numa grande variedade de formas, associados a outros ciclos biogeoquímicos importantes [Bear eet al, 2022].

1.3.2. O ciclo do oxigênio

No início da evolução da Terra, o oxigênio era raro na atmosfera, mas atualmente ocorre livremente constituindo ≈21% dela. Também é encontrado preso à crosta terrestre em compostos químicos (incluído em carbono orgânico, o oxigênio fica armazenado em sedimentos) ou dissolvido na água. No corpo humano é o elemento mais comum [Aiyer, 2022; Zimmer, 2022; lsa_climate, 2024; Freire, 2025; lumenlearning_oxygen, 2025].

Ciclo do Oxigênio.

(Imagem traduzida e adaptada de: Cbusch01).

O oxigênio, sob a forma de ozônio, protege a vida na Terra filtrando os raios UV do Sol. Interconectado ao ciclo do carbono, o ciclo do oxigênio envolve os seguintes processos [Milideo, 2015; Kanzaki e Kump, 2017; Huang et al, 2018; Bayon et al, 2022; byjus_oxygen, 2022; Shang et al, 2022; Sachin, 2022; Zhao et al, 2023; Gro, 2025; NASA_ozone, 2025; evs_oxygen, 2026]:

• Fotólise – moléculas como a água atmosférica e o óxido nitroso são decompostas pela radiação ultravioleta proveniente do sol, liberando oxigênio livre;
• Fotossíntese – plantas produzem energia absorvendo dióxido de carbono da atmosfera e liberando oxigênio;
• Respiração – plantas e animais absorvem oxigênio da atmosfera e o utilizam para decompor carboidratos, liberando dióxido de carbono;
• Decomposição – invertebrados, incluindo fungos, bactérias e alguns insetos, decompõem matéria orgânica morta de restos de plantas e animais e consomem oxigênio;
• Oxidação (incluindo intemperismo) – metais como o ferro ou ligas metálicas sofrem oxidação quando expostos à umidade e ao oxigênio por um período prolongado e novos compostos de óxidos são formados pela combinação do oxigênio com o metal;
• Combustão – consumo de oxigênio por queima de matéria orgânica ou combustíveis fósseis;
• Soterramento – consumo de oxigênio no ciclo do carbono.
• Intemperismo de longo prazo – rochas profundas são expostas à erosão e se decompõem na superfície e, então, uma fração do oxigênio ligado à estrutura mineral é liberada de volta para o ciclo ativo.

1.3.3. O ciclo do hidrogênio

Os principais componentes do ciclo do hidrogênio nos ecossistemas (queima de biomassa, temperatura do solo, umidade do solo e cobertura de neve) são fortemente afetados pelo clima [Meredith et al, 2016].

O hidrogênio é um elemento altamente reativo e pode ser extraído do metano por meio de reação com vapor, quando também é produzindo monóxido de carbono [Trento, 2025].

Interconexão entre os ciclos de carbono, hidrogênio e oxigênio no metabolismo de plantas que realizam fotossíntese

(Imagem traduzida e adaptada de: Qniemiec)

O hidrogênio é um elemento importante na geosfera por diversas razões:

• domina o comportamento de fusão e a reologia
  
  

  Reologia: ciência do fluxo e da deformação da matéria e descreve a inter-relação entre força, deformação e tempo. O termo vem do grego rheos, que significa fluir. A reologia é aplicável a todos os materiais, de gases a sólidos.

  
  
  das rochas do manto [Sweeney, 1997];
• é o principal solvente para o metassomatismo
  
  

  Metassomatismo: processo geológico que envolve a alteração da composição química de uma rocha através da circulação de soluções aquosas durante a recristalização metamórfica. Pode levar a mudanças químicas significativas, incluindo a dissolução e precipitação de minerais ao longo dos caminhos de movimento dos fluidos. Desempenha um papel crucial na formação de grandes jazidas de minério, como estanho, tungstênio, cobre e molibdênio, bem como de depósitos menores de diversos metais. Ocorre em diferentes escalas, distinguindo-se do metamorfismo típico pelas maiores distâncias de transporte químico, que podem atingir vários quilômetros.

  
  
  na crosta e no manto [Mysen, 2022];
• sua concentração em minerais de silicato controla as taxas de difusão de outros elementos [Caracas e Panero, 2017] e
• sua abundância em silicatos fundidos influencia a cristalização fracionada
  
  

  Cristalização fracionada: processo petrogenético que contribui para a diversidade composicional de magmas e rochas ígneas associadas da crosta continental e oceânica da Terra. Um líquido (fundido) de silicato multicomponente sofre cristalização fracionada quando os cristais precipitados a partir do fundido não permanecem em equilíbrio com o fundido residual durante a cristalização. Isto pode ocorrer, por exemplo, pela separação física dos cristais do fundido (p. ex., por sedimentação gravitacional ou flotação de cristais) ou por uma cinética lenta de reação entre cristal e fundido (nucleação e crescimento) sem separação física. A cristalização fracionada também leva a um forte enriquecimento de elementos-traço incompatíveis que não se particionam para as fases cristalinas.

  
  
  [Mosenfelder et al, 2024; Chaudhari et al, 2025; Chabot, 2025].

1.3.4. O ciclo do nitrogênio

O nitrogênio é importante por constituir as proteínas e os ácidos nucleicos. ≈78% da atmosfera é composta por ele na forma do gás azoto (N₂). O ciclo do nitrogênio é dividido nas seguintes etapas [agro.genica, 2023; berkeley_nitrogen, 2026; legacyias_nitrogen, 2026]:

• Fixação atmosférica – conversão (por descargas elétricas) do nitrogênio atmosférico (N₂) em amônia (NH₃) ou outros compostos nitrogenados, tornando-os utilizáveis pelas plantas.
• Fixação biológica – conversão realizada por microorganismos diazotróficos
  
  

  Diazotróficos: microrganismo capaz de assimilar e fixar o nitrogênio atmosférico e produzir novos compostos nitrogenados que são mais facilmente disponíveis para uso por outros organismos, como as plantas.

  
  
  dando origem a NH₄⁺.
• Nitrificação – amônia (NH₃) é convertida em nitrito (NO₂⁻) e, em seguida, em nitrato (NO₃⁻).
• Assimilação – absorção de nitrato ou amônio do solo através das projeções das raízes.
• Amonificação – microrganismos como bactérias decompõem compostos ricos em nitrogênio provenientes de plantas e animais mortos em substâncias mais simples, como a amônia (NH₃).
• Desnitrificação – conversão de nitratos (NO₃⁻) em gás nitrogênio (N₂), removendo o nitrogênio biodisponível dos ecossistemas e liberando-o de volta para a atmosfera.

Ciclo do Nitrogênio.

(Imagem traduzida de: EssauMejia).

O nitrogênio na Terra, além da atmosfera e do solo, circula também nos oceanos, na crosta e no manto do planeta. Pequena quantidade de nitrogênio pode vazar do sistema biosfera-oceano e ser enterrada em sedimentos, como nitrogênio orgânico ou como amônio remineralizado incorporado em argilas durante a diagênese. As rochas com nitrogênio aos sofrerem metamorfismo, podem liberar uma fração significativa do nitrogênio à atmosfera. Através de convulsões tectônicas, intemperismo físico e químico e outros processos, os compostos nitrogenados, assim como outros nutrientes, podem se mover para o solo [Zerkle e Mikhail, 2017; Bourzac, 2018].

A liberação do nitrogênio no meio ambiente pode ocorrer também pela queima de combustíveis fósseis e pelo uso de fertilizantes artificiais na agricultura. O nitrogênio atmosférico está associado a vários efeitos nos ecossistemas da Terra, incluindo a produção de chuva ácida e efeitos de gases de efeito estufa [Fowler et al, 2013].

1.3.5. O ciclo do fósforo

O fósforo é um nutriente essencial para organismos vivos e é frequentemente necessário em ecossistemas aquáticos, particularmente de água doce [Fowler et al, 2013].

O Ciclo do fósforo cumpre as seguintes etapas [Fowler et al, 2013]:

• Intemperismo e vulcanismo – liberação de fosfato na água, no solo e no ar (na forma de cinzas e aerossóis), onde se torna disponível para as redes terrestres de alimentos.
• O escoamento superficial – resultado da atividade humana e da lixiviação de rochas fosfáticas pela ação do intemperismo, sendo transportado para rios, lagos e oceanos.
• Formação de sedimentos – parte do fosfato que chega aos oceanos é incorporado na formação de sedimentos fosfatados originados principalmente a partir dos corpos de organismos marinhos e de suas excreções.
• Formação de rochas – os sedimentos são transportados para a terra ao longo do tempo geológico propiciando a formação de rochas, retornando ao início do ciclo eventualmente com intemperismo e vulcanismo.

Ciclo do fósforo.

(Imagem traduzida e adaptada de: Fowler et al, 2013).

Além dos ciclos biogeoquímicos na Terra, outros são também notáveis.

2. Os ciclos geológicos

Neste conjunto de textos sobre a Terra pulsante, foram vistos o Ciclo de Wilson, os ciclos dos supercontinentes e os ciclos das rochas. Há ainda outros ciclos geológicos importantes, como os ciclos das glaciações e das super marés.

2.1. O ciclo das glaciações

As Glaciações também são cíclicas aparentemente com uma periodicidade de ≈100.000 anos, pelo menos nos últimos dois milhões de anos. A última glaciação começou há ≈110.000 anos e as camadas de gelo começaram a recuar há ≈18.000 anos. Esta ciclicidade pode ser comprovada principalmente por dados colhidos em testemunhos do gelo da Antártida [geological_digressions, 2026].

Ciclo das glaciações nos 450.000 anos antes de 1950 (ano zero no gráfico).

As variações de temperatura na Antártida (derivadas de medições isotópicas de deutério em testemunhos de gelo) são relativas à média do ano 1950.

O volume de gelo tem com base medições de δ¹⁸O (proporção entre os isótopos oxigênio-18 e oxigênio-16) em foraminíferos bentônicos em testemunhos de sedimentos distribuídos globalmente.

EPICA = European project for ice coring in Antarctica.

VOSTOK = Estação científica na Antártida.

(imagem traduzida de: Robert A. Rohde).

2.2. O ciclo das super marés

Estima-se que as contínuas alterações na configuração dos continentes, associadas aos ciclos dos supercontinentes, criam um ciclo de super marés. Na verdade, deve existir mais de um ciclo de super marés na formação de cada supercontinente, já que estão envolvidos nesta formação vários Ciclos de Wilson, com bacias se abrindo e se fechando em cada um deles [Green_a, 2018].

Uma super maré é uma oscilação na energia das marés globais a longo prazo associada ao ciclo de supercontinentes. À medida que as placas tectônicas se movem e formam ou fragmentam um supercontinente, a geometria dos oceanos muda, alterando as propriedades de ressonância das bacias oceânicas. São gerados picos de marés extremamente energéticas que duram alguns milhões de anos ao longo da história da Terra [Davies et al, 2020].

As alterações nas bacias oceânicas provavelmente têm um grande impacto nas marés ao longo de milhões de anos. Este movimento é amplamente controlado pela forma da bacia oceânica, pela sua profundidade e pelo tamanho do oceano. Se o comprimento de uma bacia for igual à metade do comprimento da onda, causa o fenômeno da ressonância e as marés podem se tornar muito grandes. Estima-se que atualmente estamos no início de um máximo de maré que, após, diminuirá de intensidade a medida que o próximo supercontinente se formar [Green_b, 2018].

Nesta análise de ciclos, além de ser necessário ter uma visão do tempo em escala geológica, é útil ter uma visão espacial, em escala orbital por exemplo, ou até mesmo extrapolar os limites da Terra.

3. Outros ciclos

Entre outros ciclos importantes, há os ciclos orbitais da Terra, o ciclo lunar e o ciclo solar.

3.1. Os ciclos orbitais da Terra

O geofísico e astrônomo sérvio Milutin Milankovitch (1879-1958) formulou a hipótese de que variações na órbita da Terra, através dos ciclos da excentricidade, obliquidade e precessão,

Excentricidade: medida da variação da forma da órbita da Terra ao redor do Sol que varia de um círculo perfeito (cuja excentricidade é zero) a uma elipse. É obtida pela fórmula e = ((a2–b2)1/2)/a onde: a = metade do eixo maior e b = metade do eixo menor da forma da órbita da Terra. Obliquidade: ângulo de inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à perpendicular ao plano da sua órbita. Varia entre 22° e 25°. Precessão: movimento do eixo de rotação da Terra formando no espaço um cone quase perfeito cuja abertura é a obliquidade.

são as principais responsáveis pelos padrões climáticos globais, impactando inclusive o avanço e recuo das geleiras. Os Ciclos de Milankovitch

Ciclos de Milankovitch: movimentos orbitais e axiais cíclicos da Terra cujas variações afetam a quantidade de radiação solar que chega ao nosso planeta.

(CMs) fazem parte da Teoria Astronômica dos paleoclimas

Teoria Astronômica dos paleoclimas: teoria que visa explicar as variações climáticas que ocorrem com quase-periodicidades que variam entre dezenas de milhares e centenas de milhares de anos.

[Berger, 2012; Zhang et al, 2015; Johnson et al, 2015; Maslin, 2016; NASA, 2024; Berger e Yin, 2025].

Representações esquemáticas de excentricidade (traço azul) à esquerda, obliquidade ao centro, e precessão à direita.

(Crédito: NASA/JPL-Caltech).

Milankovitch formulou matematicamente estes três ciclos, mas a precessão já era conhecida pelo astrônomo grego Hiparco (190 aC-120 aC) e os antigos astrônomos chineses e indianos também já conheciam bem as oscilações astronômicas da Terra [geological_digressions, 2026].

O ciclo da excentricidade (com periodicidade de 100.000 anos) corresponde à variação da forma da órbita da Terra de quase circular (baixa excentricidade) a quase elíptica (alta excentricidade). É causado por uma combinação de fatores, mas principalmente pela interação com os campos gravitacionais de Júpiter e Saturno. Determina a quantidade de radiação solar recebida devido a mudanças na distância da Terra ao Sol, desde o periélio (a distância mais curta) até o afélio (a maior distância) [NASA_milankovitch, 2020].

O ciclo da obliquidade (com periodicidade de 41.000 anos) determina o ângulo (de ≈22 a ≈25°) do eixo da Terra em relação à sua órbita. Na maior inclinação, as regiões próximas aos polos recebem maior insolação e há maior variação entre a menor insolação no inverno e a maior no verão [Evans, 2025].

O ciclo da precessão (com periodicidade de 23.000 anos) pode ser entendido através da analogia com o giro de um pião. Refere-se à direção do eixo de rotação da Terra, que é afetada pelas forças de maré exercidas pela Lua e pelo Sol. Seus impactos são mais sentidos no periélio. Quando o Pólo Norte é direcionado para o Sol, o hemisfério norte experimenta um inverno mais frio e o hemisfério sul, estações mais amenas. Quando o Pólo Sul é direcionado ao Sol, experimenta as maiores variações sazonais [NASA_milankovitch, 2020; geological_digressions, 2026].

Fatores adicionais que perturbam a periodicidade destes ciclos são [geological_digressions, 2026]:

• o vulcanismo, com adição de poeira e aerossóis na atmosfera superior;
• mudanças nas correntes oceânicas e
• a atividade humana, com o balanço de gases como o dióxido de carbono e o metano no ciclo do carbono.

Um outro ciclo de Milankovitch, além dos mais conhecidos e citados, prevê uma mudança periódica de 405.000 anos na forma da órbita da Terra causada por interações gravitacionais da Terra com Júpiter e Vênus. Este ciclo foi confirmado por datações em rochas triássicas do Petrified Forest National Park, nos EUA [Callier, 2018].

3.2. O ciclo lunar

A Lua gira em torno de si mais lentamente que a Terra. Ela leva 27,3 dias terrestres para completar sua rotação. Esta é a periodicidade do ciclo lunar, que compreende as diferentes fases da lua, vistas a partir da Terra. São elas [RiceUniversity, 2013]:

• Lua Nova: Lua entre a Terra e o Sol
• Lua Crescente: Lua saindo da posição entre a Terra e o Sol
• Lua Quarto-crescente: Lua crescente em um ângulo de 90º em relação à Terra e ao Sol
• Lua Crescente Convexa: Terra entrando na posição entre a Lua e o Sol
• Lua Cheia: Terra entre a Lua e o Sol
• Lua Minguante Convexa: Terra saindo da posição entre a Lua e o Sol
• Lua Quarto-minguante: Lua minguante em um ângulo de 90º em relação à Terra e ao Sol
• Lua Minguante: Lua entrando na posição entre a Terra e o Sol

As nove fases da Lua.

(Crédito: Orion 8).

A duração do dia terrestre é determinada pela velocidade com que a Terra gira em torno de si. Esta velocidade faz a duração do dia terrestre mudar cerca de um milissegundo ao longo de um ano. É uma variação tão pequena que só foi notada pela primeira vez pelo astrônomo e matemático britânico Edmond Halley (1656-1742) em 1695 [NASA_alldays, 2002].

Os ciclos lunares também alteram sua periodicidade [McClure, 2021; NASA_keplers, 2024; earthsky_perihelion, 2025]:

• Os mais longos ocorrem quando a Lua está se movendo mais devagar (perto do apogeu - o ponto na órbita elíptica da Lua mais distante da Terra) e a Terra está se movendo mais rapidamente (próximo do periélio).
• Os ciclos lunares mais curtos ocorrem quando a Lua está se movendo mais rapidamente (próximo ao perigeu - o ponto na órbita elíptica da Lua mais próximo da Terra) e a Terra está se movendo mais lentamente (perto do afélio).

3.3. O ciclo solar

Um ciclo solar é uma mudança periódica no Sol, com duração de ≈11 anos, caracterizada por variações no número e na intensidade das manchas solares, bem como pela inversão de seus polos magnéticos. Esta atividade, medida em explosões solares com diferentes intensidades, afeta o clima da Terra e causa prejuízos na eletrônica, na aviação e nos sistemas de comunicações via satélite. Felizmente, os eventos mais extremos são menos frequentes [Chapman et al, 2018; sciencedaily_climate, 2018; USGS_sunspot, 2025].

Ciclos de manchas solares.

(Imagem traduzida e adaptada de: USGS_sunspot, 2025).

As manchas solares são resultantes de fenômeno magnético. O material magnético dentro do sol está constantemente se esticando, torcendo e cruzando. O astrônomo e matemático suíço Johann Rudolf Wolf (1816- 1893) reconstruiu a histórica da atividade solar até os tempos do astrônomo, físico e engenheiro florentino Galileu (1564-1642). Rudolf definiu o esquema numérico atualmente adotado onde o ciclo 1755-1766 é tradicionalmente numerado como 1 [Fox, 2011; McNish, 2012].

Muitos cientistas estimam que os mínimos solares (menor energia solar) prolongados acabam resfriando a Terra. O período de atividade extremamente baixa, com poucas manchas solares entre 1645 e 1715, conhecido como Mínimo de Maunder, coincidiu com a Pequena Idade do Gelo.

Pequena Idade do Gelo: intervalo climático em que as geleiras das montanhas se expandiram em vários locais, incluindo os Alpes Europeus, a Nova Zelândia, o Alasca e o sul dos Andes, e as temperaturas médias anuais no Hemisfério Norte diminuíram 0,6 °C em relação à temperatura média.

A correlação destes fenômenos do Sol e da Terra, entretanto, ainda não está devidamente comprovada [Luterbacher, 2001; Mann, 2002; Fox, 2011; Nkjwo, 2015; NASA_mini_ice, 2020; Anderson, 2025].

4. O Universo pulsante

Numerosas culturas, dos antigos chineses aos maias, adotam a ideia do tempo como uma roda que gira, tendo os ciclos cósmicos uma longa tradição na filosofia e na religião. A cosmologia científica seguiu este caminho e logo se descobriu que o Universo se expandia, cumprindo seu ciclo de criação e destruição. Um Big Crunch

Big Crunch: hipotético colapso do Universo após a interrupção e reversão da sua expansão.

seria seguido por um novo Big Bang

Big Bang: origem do Universo em singularidade densa e extremamente quente, um único ponto de massa e energia há ≈13,8 bilhões de anos, marcando o início do que hoje conhecemos como espaço, tempo e matéria.

em eterno pulsar de contrações e expansões [Halpern, 2014].

Gravura de autor desconhecido, impressa no livro "L'atmosphère: météorologie populaire", de 1888, de Camille Flammarion, com a legenda "Um missionário medieval conta que encontrou o ponto onde o céu e a Terra se encontram"

(Crédito: Flammarion).

Entretanto, mais tarde alguém lembrou que a segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia em um processo fechado não pode diminuir e o eterno pulsar passou a ser percebido mais apropriadamente como uma modulação decadente. Porém, há modelos que dão esperanças de vivermos em um Universo cíclico [Halpern, 2014].

Um deles é estabelecido pela teoria cíclica do Universo, uma alternativa radical ao cenário de Bigs Crunch-Bang. Em formulações mais recentes, este novo modelo cíclico se concretiza na teoria quântica de campos sem introduzir branas

Brana: objeto multidimensional que pode existir em várias dimensões e está envolvido na dinâmica da teoria das cordas, incluindo interações com outras branas e a geometria do espaço-tempo. Teoria das cordas: na física de partículas, é uma teoria que tenta fundir a mecânica quântica com a teoria da relatividade geral de Einstein.

ou dimensões extras. A principal inovação comum a todos estes modelos é a fase ecpirótica

Fase ecpirótica: na cosmologia, fase de contração lenta que precede o Big Bang.

[Lehners e Steinhardt, 2013; consensus_cyclic, 2019; Ladhani, 2023].

Nesta fase ecpirótica, com ou sem branas, é o momento ideal para finalizarmos esta parte IV da série de textos da Terra pulsante e colocarmos os pés mais próximos da superfície antes de corrermos o risco, ciclicamente, de encontrar o ponto onde o céu e a Terra se encontram.

5. Reflexões

São constituídos ciclos ao ser esculpida a superfície da Terra na evolução da paisagem?

Há processos que procuram contrabalançar os movimentos verticais da superfície da Terra causados pela tectônica de placas e pela dinâmica do manto profundo?

Os modelos de evolução de paisagens evoluíram para um status de modelagem matemática?

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A Terra pulsante - Parte I: O Ciclo de Wilson

A Terra pulsante - Parte II: Os ciclos dos supercontinentes

A Terra pulsante - Parte III: O ciclo das rochas

A Terra pulsante - Parte V: O ciclo geomorfológico